Манипулятор с цикловым управлением

Манипулятор с цикловым управлением

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАЙ ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (i i) 738865

Сокзэ Советских

Сощиалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51)IN. Кл . (22) Заявлено 30.01.78 (2! ) 257391 0/25-08

I с присоединением заявки №

В 25 J 9/00

Государственный комитет

СССР (23) Приоритет по делам изобретений и открытий

Опубликовано 05.06.80. бюллетень № 21 (1

Дата опубликования описания 07.06 80 (53) УД К 62-229. .7 2 (088.8) А. Е. Кобринский,,А. И. Корендясев, Ю. И. Лялин, Б. Л. Саламандра, В, B. Типаев и Л. И. Тывес (72) Авторы изобретения (7I ) Заявители (54) МАНИПУЛЯТОР С ЫИКЛОВЫМ

УПРАВЛЕ НИЕМ

Изобретение относится к машинострое» нию, а именно к манипуляторам с програм-" мным управлением, предназначенным для механизации основных и вспомогательных операций в промышленности.

Известен манипулятор с цикловым управлением, в котором содержатся основание, шарнирно соединенные звенья, приводньте кинематические цепи для осуществле ния относительных перемещений звеньев, управляемые упоры-фиксаторы и устройст»

10 во программного управления (1) .

Недостатком указанного манипулятора является его незначительнъте функциональные возможности.

l5

Наиболее близким к изобретению явля» ется манипулятор с цикловым управлением, содержащий смонтированные на основании шарнирно соединенные звенья, приводные кинематические цепи для осуществления относительных перемещений этих звеньев от двигателей, управляемые упоры-фикса.торы и устройство программного управления (21 .

В этой конструкции за счет того, что на каждой степени свободы установлены управляемые барабаны с набором упоров, число фиксируемых позиций в рабочем объеме манипулятора больше, чем в аналогах и равно (2 К ), где К - число позиций на каждом барабане (принято, что барабан для всех степеней свободы имеет одно и то же число позиций).

Недостаток указанного манипулятора заключается в том, что. он сложен по конс в рукции вследствие большого колиЧЬства регулируемых уцоров, сужающих. также его функциональные возможности.

Иелью изобретения является расширение функпиональных возможностей и упрощение конструкциц., Указанная цель достигается тем, что манипулятор снабжен механическими кодовыми преобразователями, выполненными в виде последовательно соединенных дифференциалов, и кодовыми дисками дифференциалов, установленными с возможностью вращения относительно управляемых упо3 ров-фиксаторов, приче ичем один из входов числом обслуживаемых манипуляторов покаждого дифференциала связан с соотвеч Ьиций по степеням свободы. Каждый из ствующим кодовым диском, сами преобра- дифференциалов КП имеет кодовый диск 19, » "зователи связаны с кинематическими це- Эти диски установлены между регулируейями звеньев. Между каждым кодовым дио- мыми и управляемыми от программного ком и упором-фиксатором установлен упру- устройства (не показано) упорами-фиксагий элемент. торами 20. Уйоры" устанавливаются так, чтобы обеспечить перемещение на выходе

Такое. выполнение .манипулятора дает в соответствии с желаемым кодом. Так, ожности за счет уве- 0 например, если в КП вертикального переозиций ко - мешения углы поворота всех кодовых дисличения числа обслуживаемых позиций, к торое в этом случае равно, эде

2К здесь ков одинаковы, то полный угол поворота д вого преобраэова- вала КП, связанного с двигателем 5, ра

К - число разрядов кодового .—.„ео раэ теля 2К - число упоров, n - число сте- вен Ф„„=ч — + + — „ + + е Р Р . РРР—, углы повопеней свободы манипулятора, и упростить 15 где Ф,; о ; Ч ; Р„; . П выполне- рота кодовых дисков соответственно дифконструкцию. При этом точность вып ния движени сохр и аняется вследствие на- ференциалов 1 3-16.

Если какие-либо иэ кодовых дисков неличия в конструкции жестких механичеоподвижны (зафиксированы фиксаторами), ких упоров-фиксаторов. п то в приведенном соотношении опускаются ведение в конструкцию упругих эле

КП становится меньше Попеременно

Фиксируя H опуская с помощью прог аммно» го устройства кодовые диски КП, можно обеспечить широкий набор перемещении

ФУ можности. Эти улуч- э|о выходе, т.е. широкий набор о о н и

ureHHÂ объясняются тем, что упругие эле мен ыпол т роль б дынерционного" Лналогно Орг, ована работа КП го» привода, который попер еменно выдает и ризонтального перемещения, обеспечиваюаккумулирует энергию. При этом установ- 30 щего набор различных положений звена 2. ленные в манипУлЯтоРе двигатели исполь- Как указывалось, дополнительное усозуются только для восполнения потерь вершенствование манипулятора связано с этой энергии а Работа Упоро -фиксаторов включением в кодовый преобразователь становится менее напряженной, так как упругих элементов. На фиг. 2 покаэань

- - - излишки энергии, в основном, забиРаютсЯ КП вертикального и го >изонтального пере" уйругими элементами. щения. Пружины 21, установленные между

На фиг. 1 изобРажена кинематическаи основанием и каждым кодовым диском, схема предлагаемого манипУлЯтоРа, на - подпр яинивают эти диски в направлении фиг. 2 — схема, поясняющая подключение вра„ ения упруги элементов в кодой rrpeo6paao- 40

Работает манипулятор с цикловым упМ»айипулятор с цйкло»вым уйрайле»нием равлением следующим образом. состоит из установленных на основании При включении системы все кодовые

1 звеньев 2 и 3, Звено 2 связано с дви- диски 19 прижаты к упорам 20 и зафикгателем 4 посредством приводной кинема- 4 сированы фиксаторами. При этом подается- . тической цепи, образованной передачами питание на двигатели 4 и 9, которые рю5-8, а звено 3 сирано с двигателем 9 вивают моменты, но не могут прийти в посредством приводной кинематической це- движение, т,е, КП заторможены. пи, образованной передачами 10, ll, 12, Если от прогцаумного устройства по-.

На основании l "уст»ано»влейы также кодо- ступят управляющие сигналы и растормо50 вые преобразователи (КП), выполненные эят в соответствии с заданным кодом не"для мртикального перемещения звена 3 которые диски КП, то система придет в на дифференциалах 13-16, а для горизон- движение,,Пвигатель 4 повернется на за-, : тального перемещения звена 2-на диффе- данный кодовым преобразователем угол ренциалах 17 и 18, КП вертикйлЪнбго и через передачи 5-8 переместит звено

»перемеИГейЫЯ кинематически связан с дви- 2 манипулятора, аналогично осуществит гателем 9, а КП горизонтального переме- поворот двигатель 9, который через пешения - с двигателем 4. Количество диф» редачи 10, 11 и 12 переместит звено 3. фере ф енциалов в каждом КП определяется B результате рука манипулятора совершит

5 6 ванин шарнирно соединенные звенья, приводные кинематические цепи для ocymec вления относительных перемещений этих звеньев, управляемые упоры-фиксаторы и устройство программного управления, о т

3 л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и упрощения конструкции, он 1снабжен механическими кодовыми преобразователями, выполненными в виде последовательно соединенных дифференциалов, и кодовыми диоками дифференциалов, установленными с возможностью вращения относительно управляемых упоров-фиксаторов, причем один иэ входов каждого дифференциала связан с соответствующим кодовым диском, а

l сами преобразователи связаны с кинема» тическими цепями звеньев.

2. Манипулятор по п. 1, о т л и ч аp m и и с я тем, что между каждым кодовым диском дифференциалов и упоромфиксаФором установлен упругий элемент.

Источники информации, принщые во внимание при экспертизе

1, Белянин П, Н. Промышленные робот9

Яйонии, НИИАТ, 1977, с. 37-50, рис, 7 и 8.

2-В.%. Rooks,s.A. Tob as ". А sivnpt e ас-

СМгuhe pos hiovjng s s%ew Ior Rn щ

ФМ.г Ы гсЬо1„The indostviaf гоЬсА.

dec e.wheal-, 19 t4

5 73886 плоское движение по двум координат м

Попеременно, фиксируя и отпуская по cmpналам программного устройства разлйчнЫб кодовые диски,КП обеспечивают набор перемещений,„ко .орый определяется ко ичест; вам разрядов в каждом ИП. Реверс системы оьеспечивавтся реверсом двигателеи 4 и 9.

Если конструкция выполняется с подпру жиненными кодовыми дисками, то ее рабо та отличается от описанного выше только в той части, что пружины 21 попеременно аккумулируют и выдают энергию, а двига-- тели 4 и 9 используются только для вос— полнения потерь энергии. При этом их ра; бота облегчается и кроме того, облегчается работа упоров-фиксаторов, которые в этом случае воспринимают меньшие ударные нагрузки Побледнее объясняется тем, что энергия движущихся масс руки запасается в пружинах.

Приведенная кинематическая схема име ла две степени свободы. Разумеется. что описанные принципы легко обобщаются, на схемы с любым числом степеней и самым различным их расположением в прост.. ранстве.

Форм ула -из о бр етения

1. Манипулятор с цикловым управлени- Зц ем, содержащий смонтированные на осно738865

Составитель .В. Павлов

Редактор И. Гохфельд ТехредН. Бабурка Корректор Ю. Макаренко

Заказ 2736/15 Тираж 1033 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иаобретений и открытий

113035, Москва,%35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная,. 4